模具強力彈簧的特點

模具強力彈簧的特點和設計原則
一、摘? 要
本文介紹了模具強力彈簧的特點及設計原則，從理論上對異形鋼絲模具彈簧與圓鋼絲彈簧的應力、剛度、變形進行了分析。簡述了模具強力彈簧的設計方法，指出了影響模具強力彈簧發(fā)展的主要問題。?
近年來隨著模具工業(yè)發(fā)展，模具彈簧尤其是異形截面鋼絲模具彈簧的應用數(shù)量和品種日益增大。異形截面模具彈簧具有剛度大、壽命長、體積小等特點。但其設計理論發(fā)展比較遲緩。目前，除正方形截面強力彈簧的設計方法比較成熟外，其它截面強力彈簧的設計方法，基本是根據(jù)具體截面通過試驗，找出修正系數(shù)得出具體截面的經(jīng)驗設計公式，現(xiàn)對該類彈簧特點和設計問題作一簡介。?
這個問題，是使用這種彈簧者很關心也必須搞清楚的問題。下面以正方形截面與圓截面螺旋彈簧作一比較。?
在相同空間內(nèi)，正方形截面鋼絲彈簧承載能力比圓截面簧要高43—48%。顯而易見，矩形簧要大于50%以上。?
從使用應力過大是彈簧破壞的主要原因分析，在相同條件下，異形截面鋼絲彈簧比圓截面鋼絲彈簧的壽命要提高13—14%。?
異形截面鋼絲彈簧能產(chǎn)生大的變形量。?
異形鋼絲彈簧的重量大。?
線性度比圓截面彈簧好，即剛度更趨于常數(shù)值。特別是長邊平行于軸線繞制的彈簧。?
應用范圍受到一定的限制：從分析可見，異形截面材料彈簧如不能充分應用其優(yōu)點，便不會產(chǎn)生經(jīng)濟效益，什么情況下使用好呢？?
（1）???????? 用圓截面材料達不到設計載荷。?
（2）???????? 取代圓截面復合彈簧。?
（3）???????? 用圓材料彈簧達不到所需要變形量的時候。?
（4）???????? 彈簧安裝空間小的地方。?
（5）???????? 要求彈簧特性嚴格的地方。
二、模具彈簧設計原則?
1．? 彈簧材料許用應力[τ]的選擇，應以保證彈簧疲勞壽命為主進行考慮。彈簧的動態(tài)壽命，一般分為三類：?
Ⅰ類：承受交變載荷次數(shù)為106；?
Ⅱ類：承受交變載荷次數(shù)為103—105；?
Ⅲ類：承受交變載荷次數(shù)小于103；?
2．? 材料寬厚比（a/b）不宜過大，而彈簧的旋繞不宜過小。?
3．? 設計非矩形的異形截面彈簧時，一定要推導和繪制在不同旋轉比、不同寬厚比與變形修正系數(shù)（τ）和切應力修正系數(shù)（β）的曲線或計算公式。?
4．? 要根據(jù)給定條件和限制條件，選擇計算簡便和參數(shù)選擇合理的設計方法。?
三 尚存問題?
1．?? 模具設計標準化程度低，限制了標準化模具彈簧的發(fā)展速度。?
2．? 模具彈簧標準化程度低，目前除我所為汽車工業(yè)制定的QC7111—7113標準外在國內(nèi)尚無正式使用的國標或行業(yè)標準，模具設計人員無標準可選是急待解決的問題。?
3．? 設計理論不完善，目前比較成熟的是矩形截面螺旋彈簧，但對其公差選用尚無定論。其異形截面螺旋彈簧均以矩形截面為基礎，經(jīng)試驗加以修正。?
4．? 沒有異形截面材料生產(chǎn)的定點廠，特別是沒有此類材料的油淬火回火鋼絲供應廠家。而由彈簧制造廠自己改制的材料，質(zhì)量不穩(wěn)定，造價高，影響此類彈簧的推廣應用。?
5．? 沒有生產(chǎn)此類彈簧的專用卷簧設備。模具用螺旋彈簧旋繞比一般都小于4，而國內(nèi)卷簧機適用繞制旋繞比在4以上的彈簧。